2. Расчет главной балки

2.1. Определение нагрузок и усилий (м, q)

Главная балка воспринимает нагрузки от вышележащих второстепенных балок, расположенных с шагом 2,52м.

0,5F F F F F F F 0,5F

2 230 2230 2230 2220 2230 2230 2230

1 5600

Нагрузки для расчета по первой и второй группам предельных состояний равны:

кН;

кН.

Эквивалентные погонные нагрузки для расчета по первой и второй группам предельных состояний равны:

кН/м;

кН/м.

Расчетные нагрузки:

кНм;

кН.

2.2. Компоновка сечения составной сварной балки с проверкой на прочность, общую устойчивость и жесткость

Принимаем сталь С255. Согласно п.3 СНиП II-23-81* и табл.1*, табл.51*, табл.52* МПа, МПа, МПа. По табл.6* СНиП II-23-81* . Согласно “Правил учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций“ СНиП 2.01.07-85 .

В соответствии с п.5.12, п.5.18, п.5,19* СНиП II-23-81*:

t_f м³.

h h_w Оптимальная высота балки:

м,

t_f принимаем h = 1,6м

b

Высота стенки м. Принимаем мм.

Принимаем м, тогда м.

Проверяем работу стенки при опирании главной балки на колонну:

.

Проверим необходимость постановки продольных ребер жесткости:

.

Постановка продольных ребер жесткости не требуется.

Ширину полки из условия обеспечения общей устойчивости балки назначают:

м;

;

;

;

м.

Из условия свариваемости листов торцевым швом:

где [b_ef] определяем по табл.30 СНиП II-23-81*:

мм.

Принимаем мм.

Согласно п.5.16* СНиП II-23-81* проверка балки на общую устойчивость не требуется при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надёжно с ним связанный.

Вычислим геометрические характеристики принятого сечения:

;

м⁴;

;

.

Определим нагрузки и усилия с учетом собственного веса:

кН/м.

Погонная нагрузка при вычислении по первой группе предельных состояний:

кН/м,

где значение принято согласно табл.1 СНиП 2.01.07-85.

Погонная нагрузка при вычислении по второй группе предельных состояний:

кН/м.

Расчетные усилия:

кНм;

кН.

Проверим подобранное сечение по нормальным напряжениям:

,

недонапряжение — 1,66%.

Условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.

Проверим второстепенную балку по второй группе предельных состояний (по жесткости):

,

где значение принято согласно “Дополнения. Разд.10.” СНиП 2.01.07-85.

Компоновка сечения главной балки закончена.

2.3. Определение места изменения сечения балки

Изменение сечения балки наиболее целесообразно назначать на расстоянии:

м.

b_a b_f Усилия в измененном сечении:

a

кНм;

кН.

Принимаем сварку в изменяемом сечении с физическим контролем. Тогда .

;

;

;

;

м;

м.

Принимаем b_a = 0,2м.

Вычислим геометрические характеристики измененного сечения:

м⁴;

;

;

— статический момент полки.

Уточняем место изменения сечения:

м.

Принимаем а = 3,6м.

кНм;

кН.

Проверим место изменения сечения по нормальным напряжениям:

,

недонапряжение — 0,3%.

Условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.

Проверим место изменения сечения по касательным напряжениям:

.

Проверим место изменения сечения по приведенным напряжениям:

;

МПа;

;

МПа< МПа.

Условие прочности по приведенным напряжениям выполняется.